基于LabVIEW的录音笔程序设计

成绩：《虚拟仪器技术及应用》课程设计题目：基于LabVIEW的录音笔程序设计学期：2013～2014学年第一学期指导教师：陶林姓名：龚华德学号：20107150年级、专业：2010级机制1班西南交通大学峨眉校区机械工程系目录1、录音笔程序设计背景..............................................................................................12、录音笔VI流程图...................................................................................................12.1录制声音文件VI流程图................................................................................12.2播放声音文件VI流程图................................................................................23、录音笔VI设计原理...............................................................................................23.1录制声音文件VI设计....................................................................................23.2播放声音文件VI设计....................................................................................43.3播放声音的暂停/继续VI设计.......................................................................63.4录音笔VI整体设计........................................................................................74、效果测试................................................................................................................114.1录制声音效果测试.........................................................................................114.2播放声音效果测试.........................................................................................115、程序增加或改进....................................................................................................125.1增加录制/播放时长部分...............................................................................125.2增加录制/播放时间日期显示部分...............................................................135.3增加波形图显示部分.....................................................................................135.4增加播放音量大小调节部分.........................................................................135.5增加播放进度部分.........................................................................................135.6增加暂停/继续按钮部分...............................................................................135.7增加显示播放文件时长部分.........................................................................135.8增加界面背景图片显示部分.........................................................................135.9增加当前播放/录音文件名称部分...............................................................135.10改进保存/打开路径部分.............................................................................146、程序存在的问题....................................................................................................147、结论........................................................................................................................14基于LabVIEW的录音笔程序设计1基于LabVIEW的录音笔程序设计1、录音笔程序设计背景数码录音笔，也称为数码录音棒或数码录音机，数字录音器的一种，为了便于操作和提升录音质量造型并非以单纯的笔型为主，携带方便，同时拥有多种功能，如激光笔功能、FM调频、MP3播放等。与传统录音机相比，数码录音笔是通过数字存储的方式来记录音频的。录音笔工作原理：通过对模拟信号的采样、编码将模拟信号通过数模转换器转换为数字信号，并进行一定的压缩后进行存储。而数字信号即使经过多次复制，声音信息也不会受到损失，保持原样不变。录音笔五大应用：（1）重要的现场采访录音；（2）会议录音，后期记录整理等；（3）重要交通现场，刑事现场；（4）教育工作者，学生等；（5）工检法执法者、记者/私家侦探。利用美国国家仪器公司的可视化图形编程软件LabVIEW作为开发平台，实现基于普通计算机声卡的虚拟录音笔的设计。通过计算机声卡实时声音采集，在前面板友好的显示采集波形和操作界面。2、录音笔VI流程图2.1录制声音文件VI流程图如图2-1所示：存储录音波形录音停止？开始录音录音结束YN图2-1录制声音文件VI流程基于LabVIEW的录音笔程序设计22.2播放声音文件VI流程图如图2-2所示：选择播放文件播放波形播放暂停？播放停止？开始播放录音结束YNNY图2-2播放声音文件VI流程3、录音笔VI设计原理3.1录制声音文件VI设计3.1.1、录制声音文件VI界面设计，如图3-1-1所示：基于LabVIEW的录音笔程序设计3图3-1-1录制声音文件VI界面3.1.2、录制声音文件VI程序框图设计，如图3-1-2所示：图3-1-2录制声音文件VI程序框图用“输入”和“文件”子选板的VI构建一个录制声音的程序，用这个程序可以通过麦克风将音乐、声响或语音录制下来，保存在文件中，以备特定情况下播放，对操作者进行提示。录制声音的程序由一系列声音VI和一系列文件VI基于LabVIEW的录音笔程序设计4并列组成。（1）读取并打开声音文件VI：这是一个多态VI，此处选取“写入”。它创建一个声音文件，用于写入“.wav”格式的声音文件。“声音格式”参数是一个簇，其中包含采样率、通道数、每采样比特数。程序中把这3个参数分别设置为22050、2、16,，它输出一个声音文件引用句柄。（2）写入声音文件VI：将输入的声音数据写入声音文件。声音数据是一个簇数组，共两个元素；每个元素是一个波形簇，包括采样开始时间0t、采样时间间隔dt和声音数据y。0t和dt被忽略，y可以是DBL、SGL、U8、I16、I32几种数据类型。这是一个多态VI，要根据y输入的数据类型手工选择相应的子VI。（3）关闭声音文件VI：根据输入的声音文件引用句柄将“.wav”声音文件关闭。（4）配置声音输入VI：配置声音输入设备以采集声音数据。“每通道采样数”参数配置内存缓冲区中每个通道的采样数，连续录音时要用大一些的数值，本文配置为“10000”；“采样模式”参数在事前不清楚录制数据量大小时配置为“连续采样”；“设备ID”参数指定使用的声音设备；“声音格式”参数在写入声音文件VI中已经介绍过；“任务ID”参数输出一个关于制定设备配置信息的标识。（5）读取声音输入VI：根据输入的任务ID从声音输入设备读取数据。“每通道采样数”的参数要和配置声音输入VI中的配置相同。这是一个多态VI，要根据需要的声音数据类型手工选择相应的子VI。（6）声音输入清零VI：根据输入的任务ID结束声音采集、清空内存缓冲区、释放相关设备资源。（7）简易错误处理器VI：报告整个程序执行过程中是否有错误。3.2播放声音文件VI设计3.2.1、播放声音文件VI界面设计，如图3-2-1所示：基于LabVIEW的录音笔程序设计5图3-2-1播放声音文件VI界面3.2.2、播放声音文件VI程序框图设计，如图3-2-2所示：图3-2-2播放声音文件VI程序框图用“输出”和“文件”子选板的VI把声音文件播放出来，下面介绍程序的构成。（1）打开声音文件VI：这是一个多态VI，此处选取“读取”。它创建一个声基于LabVIEW的录音笔程序设计6音文件，用于读取“.wav”格式的声音文件。“声音格式”参数是一个簇，其中包含采样率、通道数、每采样比特数。程序中把这3个参数分别设置为22050、2、16,，它输出一个声音文件引用句柄。（2）读取声音文件VI：根据输入的声音文件引用句柄从“.wav”文件读取一个波形数组。“每通道采样总数”参数指定这个VI每次被调用时读出的采样数据量，尽量和“配置声音输入VI”的“每通道采样数”参数一致；“位置模式”和“位置偏移量”两个参数确定读取文件的起始位置，“绝对”是从文件开头加上偏移量的位置开始读数据，“相对”是从文件当前位置加上偏移量的位置开始读数据，默认值为“相对”；输出的“数据”类型与写入时一样，每次输出一次采样的数据；输出的“偏移量”参数是输入的偏移量加上本次读文件产生的偏移量之和；“文件结束？”参数输出“T”时到达文件末尾。这是一个多态VI，要根据声音文件的数据类型手工选择相应的子VI。（3）关闭声音文件VI：根据输入的声音文件引用句柄将“.wav”声音文件关闭。（4）配置声音输出VI：和“配置声音输入VI”的配置参数相同。（5）配置声音输出音量VI：调节输出声音音量大小用。（6）写入声音输出VI：将输入数据写入声音输出设备。这是一个多态VI，要根据声音文件的数据类型手工选择相应的子VI。（7）声音输入清零VI：根据输入的任务ID结束声音采集、清空内存缓冲区、释放相关设备资源。（8）简易错误处理器VI：报告整个程序执行过程中是否有错误。3.3播放声音的暂停/继续VI设计暂停/继续VI：用于播放时暂停，暂停后再按此键